解锁空气“充电宝” 压缩空气储能如何为电网“存底气”?

Source:光明网

在内蒙古草原腹地,一项项“隐形”工程正悄然推进。地表以下约200米的硬岩层中,工人们开凿出近百万立方米的巨型硐室。这些地下空间既不产油也不出煤,却能将“富余”的风电、光伏转化为随时可调用的电力。

这便是压缩空气储能——用电低谷时,将空气压入地下储气库;用电高峰时,再释放出来驱动涡轮发电。原理并不复杂,却正在成为中国新型电力系统的重要技术支撑。

近日,《2026中国压缩空气储能产业发展研究报告》(以下简称《报告》)发布。几组看似平静的数字背后,折射出行业的脉动:2025年,中国压缩空气储能新增装机1.3GW/7.4GWh,同比增长超过八成;截至2026年6月底,累计装机达1.433GW/9.088GWh。在业内人士看来,这个看似遥远的赛道,或许正迎来属于自己的发展窗口。

 

理解行业逻辑,先看清电的特性

传统电网几乎不具备大规模储能能力,电力在过去只能“即发即用”。然而,当风电、光伏大规模并网后,问题随之显现:风和太阳并不听从调度。深夜无风、正午光照过强、连续阴天发电骤降……要接纳这些“难以驾驭”的绿色电力,电网必须拥有一个巨大的“蓄水池”,以维持发电与用电的实时平衡。储能的作用,就是将电能转化为其他形式储存,并在需要时重新转化为电能。

锂电池是储能领域的“短跑选手”,放电时间短,灵活但难以持久。电网真正紧缺的,是能够“跑马拉松”的长时储能——储存4小时、8小时甚至更久。在长时储能方案中,抽水蓄能虽是传统“长跑选手”,但项目落地高度依赖山水条件。压缩空气储能恰好弥补了这一不足。作为“六张网”之一,新型电网被列入“十五五”时期我国现代化基础设施体系建设的核心内容。压缩空气储能这类长时储能新技术,正是支撑新型电网稳定、灵活运行的重要选项。

 

本征安全的储能,一道地理的束缚

根据《报告》,压缩空气储能的储存介质是再普通不过的空气——不可燃、不爆炸,具有本征安全性;使用寿命可达40年,超过其他新型储能技术路线;系统效率不低于70%,项目运营期内不存在容量衰减。同时,它能为电网提供“转动惯量”,像传统火电、水电一样“撑住”电网频率,是解决新型电力系统“双高”问题最有效的新型储能技术之一。在新能源占比持续攀升的今天,这份“稳”尤为珍贵。

然而,这门技术始终绕不开一道“地理魔咒”:最理想的“容器”是盐穴——由水溶采盐形成,密闭、稳定、现成。但中国的盐穴集中在江苏、山东、河南等中东部地区,而风光资源最丰富的“三北”大基地恰恰缺乏盐穴。西部风光源源不断,绿电却无处安放,曾是横在产业面前的一道难题。

 

存入的是空气,取出的是底气

“没有盐穴的地方,难道就不能用压缩空气储能了吗?”提出这个问题的,是清华大学(电机系)-佑赛科技柔性压缩空气储能联合研究中心主任、华赛能源董事长陈任峰。这位深受导师卢强院士、梅生伟教授学术熏陶的清华大学博士,毕业后选择了一条“难但正确”的道路:2011年在芜湖创业时,压缩空气储能对当时多数人而言近乎“天方夜谭”。十余年间,他和团队持续迭代打磨,构建起独有的柔性非补燃(FNSC, flexible non-supplemented combustion)压缩空气储能技术体系,实现选址、运行、配置三重柔性,跳出传统压储依赖盐穴的局限,带领华赛能源及旗下佑赛科技、绿氢科技等公司将实验室原理一步步“种”进岩层、开花结果。

在内蒙古化德,团队采用“地上压力容器+地下人工硐室”的复合储气方案,在冬季零下二三十摄氏度的环境中,建成全球首座高寒宽滑压压缩空气储能电站,从岩石中“凿”出一座储气库;在内蒙古另外两个项目中,团队突破百万千瓦级压缩空气储能系统工艺设计,保障产业链供应链自主可控,推动能源绿色低碳转型。“产业化的前提,就是你确实要把技术做成功。”陈任峰这句话,几乎是这条赛道的真实写照。如今,团队以柔性非补燃压缩空气储能技术体系为核心,不仅为电网提供储能,还能实现冷热联供,并将该技术落地应用于各地工业园区、算力中心等多元场景,赋能产业发展。

从实验室推演的理论公式起步,到试验电站,再到百万千瓦级储能项目,中国压缩空气储能完成了从0到1再到10的跨越。当储气方式从地面单一压力容器拓展至盐穴、人工硐室、废弃矿井等多种形式,这门技术也挣脱了地理的“魔咒”,由“资源适配”转向“技术适配”,压缩空气储能的选址版图就此重塑。《报告》预计,2026年底,中国压缩空气储能累计装机量将达3.7-4.3GW;2030年底,将达12-16GW。

 

风口已至,仍需踏浪而行

当然,站上风口的行业更需要冷静。《报告》指出,压缩空气储能的电—电转换效率仍面临天花板,对比锂电池仍存在提升空间;当前项目有政策配套支撑,市场化商业闭环正在培育;全生命周期度电成本,还有待长期电站运行数据持续佐证。

这恰是健康产业应有的姿态:既看见星辰大海,也正视脚下沟坎。当容量补偿、现货市场、辅助服务等多重机制逐步完善,当技术迭代带来成本的不断优化,当更多社会资本愿意为“存得久、放得稳”的长期价值买单,这条属于压缩空气储能的发展之路,会越走越宽。

技术的价值,终究不在纸面论文,而在一次次落地实践。拓展长时储能的新可能,这条路已然打通,未来更值得满怀期待。